KR20090030836A - 내한성이 우수한 스노우 타이어 트레드용 고무 조성물 - Google Patents

Abstract

본 발명은 내한성이 높은 재료를 포함하는 스노우 타이어 트레드용 고무 조성물에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 내한성이 높은 가소제를 사용하여 원료고무와의 상용성을 높이고, 공정성을 개선할 뿐 아니라, 극한 지역에서도 높은 내한성을 가지며, 웨트 성능의 저하 없이 내마모 성능을 개선시키는 스노우 타이어 트레드용 고무 조성물에 관한 것이다.

내한성, 스노우 타이어 트레드용 고무 조성물, 내마모 성능

Description

내한성이 우수한 스노우 타이어 트레드용 고무 조성물{Snow tire tread composition having freezing resistance property}

본 발명은 내한성이 높은 재료를 포함하는 스노우 타이어 트레드용 고무 조성물에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 내한성이 높은 가소제를 사용하여 원료고무와의 상용성을 높이고, 공정성을 개선할 뿐 아니라, 극한 지역에서도 높은 내한성을 가지며, 웨트 성능의 저하 없이 내마모 성능을 개선시키는 스노우 타이어 트레드용 고무 조성물에 관한 것이다.

일반적으로 낮은 온도에서 사용되는 스노우 타이어의 트레드부는 내한성이 필수 조건이며, 저온에서도 그 기능을 유지해야 한다. 대부분의 높은 분자량을 가지는 고분자는 넓은 온도범위에서 사용될 수 있는 특성이 요구된다. 이러한 고분자 중에서 특히, 고무는 고온에서 저온까지 비교적 광범위하게 탄성 등을 나타내고, 온도가 저하되는 경우에는 피혁상 또는 플라스틱상의 탄성을 나타내며, 더 저하될 경우에는 고무의 분자 체인 부분(chain segment)의 마이크로 브라운(micro-brown)운동이 정지하는 유리상 영역에 도달하여 굴곡 또는 충격 등의 외력으로 파손을 일으킨다. 따라서 낮은 유리전이 온도를 가지는 고무일수록 내한성이 우수하다고 할 수 있다.

종래기술로서, 대한민국 특허공개번호 제2002-0078245호 및 대한민국 특허공개번호 제2003-0031365호에서는 웨트 성능이 우수한 특수 고무를 마스터배치 한 후 분쇄하여 첨가하였는데, 이는 고무 배합물 속에서 상용성이 떨어지고, 고무와 반응할 수 있는 작용기가 없기 때문에 낮은 결합력으로 인해 마모 성능이 떨어지는 등의 문제점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 내한성 가소제를 사용하므로써 원료고무와의 상용성을 높이고, 공정성을 개선 시킬 뿐만 아니라, 극한 지역에서도 높은 내한성을 가지며, 웨트 성능의 저하 없이 내마모 성능을 개선시킨 스노우 타이어 트레드용 고무 조성물을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명에 따른 스노우 타이어 트레드용 고무 조성물은, 원료고무 100중량부에 대하여 디옥틸아디페이트(Dioctyl adipate) 1~30중량부를 사용하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에서 사용되는 원료고무는 그 종류에 특별히 한정이 없고, 천연고무, 합성고무 또는 이들의 혼합고무를 사용할 수 있는데, 예로서, 천연고무, 이소프렌고무, 부타디엔 고무, 부틸고무, 에피클로로 히드린고무, 니트릴고무, 수소화된 니트릴고무, 이소프렌부타디엔고무, 폴리우레탄고무, 불소고무, 실리콘고무, 에틸렌프로필렌고무, EPDM고무, 하이팔론고무, 클로로프렌고무, 에틸렌비닐아세테이트고무, 아크릴고무를 단독 또는 이들의 혼합물로 된 혼합고무를 사용하는 것이 바람직하고, 혼합고무의 경우, 혼합비율에는 특별히 한정이 없다.

본 발명에 사용되는 디옥틸아디페이트는 내한성 가소제로서 타이어의 내한성을 높이고, 원료고무와의 상용성을 높이기 위해서 사용하다.

상기 디옥틸아디페이트는 1~30중량부를 사용하는 것이 바람직한데, 1중량부 미만이면 유리전이온도(Tg)의 하락폭이 적어 내한성의 효과가 미미하여 바람직하지 않고, 30중량부를 초과하면 과도한 가소제로 인하여 기계적 물성이 하락하여 바람직하지 않다.

본 발명의 고무 조성물에는 상기한 성분들 이외에, 통상적으로 타이어 트레드용 고무 조성물에 사용되는 첨가제들, 예로서 충전제, 산화아연, 스테아린산, 노방제, 황, 촉진제 등의 첨가제를 통상의 사용량 범위로 배합할 수 있다.

본 발명의 스노우 타이어 트레드용 고무조성물은 내한성 및 내마모성이 우수하다.

이하 본 발명을 실시예를 통하여 더욱 상세히 설명한다. 그러나 이들 실시예가 본 발명의 범위를 제한하는 것은 아니다.

실시예 및 비교예

하기 표 1의 조성대로 실시예 및 비교예의 타이어 트레드 고무 조성물을 제조한 후, 각 고무 조성물로 고무 시편을 제조하여, 160℃에서 가류시킨 후 물성, 동적점탄성 및 내마모 성능을 ASTM 규격에 따라 측정하고, 그 결과를 하기 표2에 나타내었다.

표 1

(단위: 중량부)

구분	비교예1	실시예2	실시예2
부타디엔고무	100	100	100
디옥틸아디페이트	0	5	10
카본블랙1 )	40	40	40
Zeosil-1152)	23	23	23
디옥틸아디페이트	0	5	10
산화아연	4	4	4
스테아린산	2	2	2
노화방지제3 )	1	1	1
황	2	2	2
촉진제4 )	1	1	1

주) 1) 요오드 흡착가가 100㎎/g이고 DBP흡착가가 130㏄/100g인 카본블랙

2) 표면적이 170±5㎡/g, 수분 함량은 6.0±0.5중량%, 이산화규소(SiO₂) 함량은 90중량% 이상인 실리카

3) TMDQ: 고분자화된 2,2,4-트리메틸-1,2-디히드로퀴놀린

4) CZ: N-시클로헥실-2-벤조티아졸설펜아미드

표 2

구 분		비교예	실시예 1	실시예 2
물성*	경도 300% 모듈러스 인장강도 신장율	100 100 100 100	101 101 103 102	101 104 106 104
	유리전이온도	-15℃	-18℃	-22℃
	내마모 성능	100	105	112

* 유리전이온도를 제외하고는, 비교예의 측정치를 100으로 하였을 때의 상대적인 값으로 나타내었으며, 수치가 클수록 물성이 우수함을 의미한다.

상기 표 2에서 보는 바와 같이, 본 발명의 고무 조성물은 유리전이온도가 낮아 내한성이 우수하고, 또한 내마모성능도 우수함을 알 수 있다.

Claims (2)

1. 원료고무 100중량부에 대하여 디옥틸아디페이트 1~30중량부를 포함하는 것을 특징으로 하는 스노우 타이어 트레드용 고무 조성물.
2. 제1항에 따른 고무 조성물로 이루어진 트레드부를 갖는 타이어.